Xác định dòng điện i ......
Đáp án:
`i_1 = 2\sqrt[2] ∠ 8,16^o (A)`
`i_2 = 2\sqrt[5] ∠ - 63.4^o (A)`
`P_1 = 40(W)`
`P_2 = 30(W)`
`P = 70 (W)`
Giải thích các bước giải:
`R_1 = 10 (Omega)`
`U_0 = 50 (V)`
`Z_C = 5 (Omega)`
`R_2 = 3 (Omega)`
`Z_L = 4 (Omega)`
Đặt `i_2 = I_2 cos(omegat + varphi_2)`
Độ lệch pha giữa `u_C` và `i_2` là `alpha`
`tan alpha_1 = Z_L/R_2 = 4/3`
`to alpha_1 ≈53,1^o , sinalpha_1 = 4/5` và `cos alpha_1 = 3/5`
`U_C = I_2 \sqrt[R_2^2 + Z_L^2] = I_2 \sqrt[3^2 + 4^2] = 5I_2`
`to I_3 = U_C/Z_C = [5I_2]/5 = I_2`
Vì `i_1 = i_2 + i_3` mà `I_2 = I_3` nên `i_1` có pha dao động bằng trung bình cộng pha dao động của `i_2` và `i_3`.
Độ lệch pha giữa `i_2` và `i_3` là:
`alpha_2 = alpha_1 + 90^o`
`to cos alpha_2 = cos(90^o + alpha_2) = - sin alpha_2 = - 4/5`
`to cos (alpha_2/2) = \sqrt[[1 + cos alpha_2]/2] = \sqrt[[1 - 4/5]/2] = 1/\sqrt[10]`
`to sin (alpha_2/2) = \sqrt[1 - (1/\sqrt[10])^2] = 3/\sqrt[10]` và `alpha_2 ≈71,56^o`
Ta có:
`I_1 = \sqrt[I_2^2 + I_3^2 + 2I_2 I_3 cos alpha_2] `
`= \sqrt[I_2^2 + I_2^2 + 2I_2^2 . (- 4/5)]`
`= I_2 \sqrt[10]/5`
`to U_[R1] = I_1 R_1 = I_2 \sqrt[10]/5 . 10 = 2\sqrt[10] I_2 (V)`
Độ lệch pha giữa `u_[R1] `và `u_C` là:
`alpha_3 = alpha_2/2 - alpha_1`
`to cos alpha_3 = cos(alpha_2/2 - alpha_1) = cos(alpha_2/2) cos alpha_1 + sin (alpha_2/2) sin alpha_1`
`= 1/\sqrt[10] . 3/5 + 3/\sqrt[10] .4/5 = 3/\sqrt[10]`
Ta có:
`U_0 = \sqrt[U_C^2 + U_[R1]^2 + 2U_C U_[R1] cos alpha_3]`
`= \sqrt[(5I_2)^2 + (2\sqrt[10] I_2)^2 + 2. 5I_2 . 2\sqrt[10] I_2 . 3/\sqrt[10]]`
`= 5\sqrt[5] I_2`
`=> 5\sqrt[5] I_2 = 50`
`=> I_2 = 2\sqrt[5] (A)`
`=> I_1 = I_2 \sqrt[10]/5 = \sqrt[10]/5 . 2\sqrt[5] = 2\sqrt[2] (A)`
`=> U_C = 5I_2 = 10\sqrt[5] (V), U_[R1] = 2\sqrt[10] I_2 = 20\sqrt[2] (V)`
Độ lệch pha giữa `u` và `u_C` là `alpha_4`
`cos alpha_4 = [U_C^2 + U_0^2 - U_[R1]^2]/[2U_C U_0]`
`= [(10\sqrt[5])^2 + 50^2 - (20\sqrt[2])^2]/[2.10\sqrt[5] . 50)`
`=> alpha_4 ≈10,3^o`
Pha của `i_2, i_1` là:
`varphi_2 = varphi_u - alpha_4 - alpha_1`
`= 0^o - 10,3^o - 53,1^o = - 63,4^o`
`varphi_1 = varphi_2 + alpha_2/2 = - 63,4^o + 71,56^o ≈ 8,16^o`
Công suất tiêu thụ của `R_1, R_2` và nguồn lần lượt là:
`P_1 = [I_1^2 R_1]/2 = [(2\sqrt[2])^2 .10]/2 = 40(W)`
`P_2 = [I_2^2 R_2]/2 = [(2\sqrt[5])^2 .3]/2 = 30(W)`
`P = P_1 + P_2 = 40 + 30 = 70 (W)`
Vật lý học là môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực. Vật lý học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ. Hãy khám phá và hiểu rõ những quy luật tự nhiên xung quanh chúng ta!
Lớp 11 - Năm thứ hai ở cấp trung học phổ thông, gần đến năm cuối cấp nên học tập là nhiệm vụ quan trọng nhất. Nghe nhiều đến định hướng tương lai và học đại học có thể gây hoang mang, nhưng hãy tự tin và tìm dần điều mà mình muốn là trong tương lai!
Copyright © 2021 HOCTAPSGK